Kyber
کیبر ایک کلیدی انکوپیسولیشن میکانزم (کے ای ایم) ہے جو مستقبل کے طاقتور کوانٹم کمپیوٹرز کے ساتھ کرپٹینالیٹک حملوں کے خلاف مزاحم ہونے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس کا استعمال ٹرانسمیشن سسٹم میں (آئی این ڈی-سی سی اے 2) حملہ آور کے بغیر دو مواصلاتی فریقوں کے درمیان مشترکہ راز قائم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جو اسے ڈکرپٹ کرنے کے قابل ہوتا ہے۔ یہ غیر متناسب خفیہ نظام سیکھنے کی ایک قسم کا استعمال کرتا ہے جس میں غلطیوں کے ساتھ جالی کا مسئلہ اس کے بنیادی ٹریپ ڈور فنکشن کے طور پر ہوتا ہے۔ اس نے پہلے پوسٹ کوانٹم کرپٹوگرافی (پی کیو) معیار کے لیے این آئی ایس ٹی مقابلہ جیتا۔ خصوصیات یہ نظام سائکلوٹومک رنگز کے ساتھ مل کر مشین لرننگ کے میدان سے غلطیوں کے ساتھ ماڈیول لرننگ (ایم-ایل ڈبلیو ای) پر مبنی ہے۔ حال ہی میں، رنگ-ایل ڈبلیو ای کے مسئلے کو ایم ایل ڈبلیو ای میں سخت رسمی ریاضیاتی حفاظتی کمی بھی ہوئی ہے۔ مسابقتی پی کیو طریقوں کے مقابلے میں، اس میں جالی پر مبنی طریقوں کے عام فوائد ہیں، جیسے۔ رن ٹائم کے ساتھ ساتھ سائفر ٹیکسٹ اور کلیدی مواد کے سائز کے حوالے سے۔ مختلف حفاظتی سطحوں کے متغیرات کی وضاحت کی گئی ہے: کیبر 512 (این آئی ایس ٹی سیکیورٹی لیول 1، ≈ اے ای ایس 128)، کیبر 768 (این آئی ایس ٹی سیکیورٹی لیول 3، ≈ اے ای ایس 192)، اور کیبر 1024 (این آئی ایس ٹی سیکیورٹی لیول 5، ≈ اے ای ایس 256)۔ 161 بٹس کی پیچیدگی پر، خفیہ چابیاں 2400، عوامی چابیاں 1184، اور سائفر ٹیکسٹ 1088 بائٹس سائز میں ہیں۔ اس کے مطابق بہتر نفاذ کے ساتھ، 4 کلو بائٹس میموری کرپٹوگرافک کارروائیوں کے لیے کافی ہو سکتی ہے۔ لیبوکس کا استعمال کرتے ہوئے چیٹ خفیہ کاری کے منظر نامے کے لیے، وکر 25519 کا استعمال کرتے ہوئے انتہائی موثر، غیر کوانٹم محفوظ ای سی ڈی ایچ کلیدی تبادلے کو تبدیل کرنے سے رن ٹائم میں تقریبا 2.3 (1.5-7)، توانائی کی کھپت میں تخمینہ شدہ 2.3-fold (1.4-3.1) اضافہ، اور تقریبا 70 گنا (48-92) زیادہ ڈیٹا اوور ہیڈ ہوتا ہے۔ اندرونی ہیشنگ آپریشنز زیادہ تر رن ٹائم کے لیے ذمہ دار ہوتے ہیں، جو اس طرح ممکنہ طور پر متعلقہ ہارڈ ویئر ایکسلریشن سے بہت فائدہ اٹھائیں گے۔ ڈویلپمنٹ کیبر 2005 میں اوڈیڈ ریجیو کے ذریعہ شائع کردہ ایک طریقہ کار سے ماخوذ ہے، جسے یورپ اور شمالی امریکہ کے ڈویلپرز نے تیار کیا ہے، جو مختلف سرکاری یونیورسٹیوں یا تحقیقی اداروں، یا نجی کمپنیوں کے ذریعہ ملازمت کرتے ہیں، یورپی کمیشن، سوئٹزرلینڈ، نیدرلینڈز اور جرمنی کی مالی اعانت سے۔ انہوں نے متعلقہ اور تکمیلی دستخطی اسکیم ڈلیتھیم بھی تیار کی، جو ان کے "کرپٹوگرافک سویٹ فار الجیبرک لیٹیسیس" (کرسٹلز) کے ایک اور جزو کے طور پر ہے۔ دیگر پی کیو سی-کے ای ایم طریقوں کی طرح، کیبر اندرونی طور پر ہیشنگ کا وسیع استعمال کرتا ہے۔ کیبر کے معاملے میں، کیکک (SHA-3/SHAKE) کی مختلف شکلیں یہاں استعمال کی جاتی ہیں، تاکہ دیگر چیزوں کے علاوہ سڈورینڈم نمبرز تیار کیے جا سکیں۔ 2017 میں یہ طریقہ یو ایس نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی (این آئی ایس ٹی) کو کوانٹم سیف کرپٹوگرافک پرائمیٹوز (این آئی ایس ٹی پی کیو سی) کے پہلے معیار کے لیے اس کے عوامی انتخاب کے عمل کے لیے پیش کیا گیا تھا۔ یہ واحد کلیدی انکوپیسولیشن میکانزم ہے جسے این آئی ایس ٹی کے معیاری کاری کے عمل کے تیسرے دور کے اختتام پر معیاری کاری کے لیے منتخب کیا گیا ہے۔ فیصلے کا اعلان کرنے والی رپورٹ کے مطابق، یہ پیٹنٹ سے متعلق مختلف معاہدوں پر عمل درآمد پر مشروط ہے، جس میں این ٹی آر یو ایک فال بیک آپشن ہے۔ فی الحال، معیاری کاری کے عمل کا چوتھا دور جاری ہے، جس کا مقصد ایک اضافی کے ای ایم کو معیاری بنانا ہے۔ انتخاب کے عمل کے دوسرے مرحلے میں، الگورتھم کے کئی پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کیا گیا اور عوامی چابیاں کا کمپریشن چھوڑ دیا گیا۔ حال ہی میں، این آئی ایس ٹی نے متعلقہ سائیڈ چینل حملوں (ایس سی اے) کو روکنے کے لیے رن ٹائم اور عمل درآمد کے لیے پیچیدگی کے لحاظ سے اخراجات پر خاص توجہ دی۔ ارتقاء این آئی ایس ٹی معیاری کاری کے عمل کے دوران، کیبر میں تبدیلیاں آئی ہیں۔ خاص طور پر، راؤنڈ 2 (جسے کائبر v2 کہا جاتا ہے) کے لیے جمع کرنے میں، درج ذیل خصوصیات کو تبدیل کر دیا گیا ہے: پبلک کلیدی کمپریشن کو ہٹا دیا گیا ہے (حفاظتی ثبوت پر NIST کے تبصروں کی وجہ سے) ؛ پیرامیٹر q کو کم کر کے 3329 کر دیا گیا ہے (7681 سے) ؛ سائفر ٹیکسٹ کمپریشن پیرامیٹرز کو تبدیل کر دیا گیا ہے ؛ نمبر تھیوریٹک ٹرانسفارم (NTT) کی تعریف کو تیزی سے کثیر ضرب کے لیے NTTRU کی طرز پر تبدیل کر دیا گیا ہے ؛ شور پیرامیٹر کو تیز شور نمونے لینے کے لیے کم کر دیا گیا ہے ؛ عوامی کلیدی نمائندگی کو NTT ڈومین میں تبدیل کر دیا گیا ہے تاکہ NTT آپریشنز کو بچایا جا سکے۔ راؤنڈ 3 میں جمع کرانے میں مزید تبدیلیاں آئیں: فوجیساکی-اوکاموٹو ٹرانسفارمیشن (ایف او ٹرانسفارم) کے استعمال میں ترمیم ؛ شور کی سطح میں اضافہ ہوا اور لیول 1 پیرامیٹر سیٹ کے لیے سائفر ٹیکسٹ کمپریشن کم ہوا ؛ سیمپلنگ الگورتھم میں بہتری آئی۔ استعمال ڈویلپرز نے عوامی ڈومین (یا CC0 کے تحت) میں ایک حوالہ عمل درآمد جاری کیا ہے، جو C میں لکھا گیا ہے۔ اوپن کوانٹم سیف (OQS) پروجیکٹ کی پروگرام لائبریری liboqs اس کی بنیاد پر عمل درآمد پر مشتمل ہے۔ او کیو ایس اوپن ایس ایس ایل کی کوانٹم سیف ڈیولپمنٹ برانچ کو بھی برقرار رکھتا ہے، اسے بورنگ ایس ایس ایل میں ضم کیا ہے، اور اس کے کوڈ کو بھی ولف ایس ایس ایل میں ضم کیا گیا ہے۔ جاوا اسکرپٹ اور جاوا سمیت تھرڈ پارٹی ڈویلپرز کی مختلف دیگر پروگرامنگ زبانوں کا استعمال کرتے ہوئے مٹھی بھر نفاذ ہیں۔ مختلف (مفت) مرضی کے مطابق ہارڈ ویئر کے نفاذ موجود ہیں، بشمول ایک جو سائیڈ چینل حملوں کے خلاف مزاحم ہے۔ جرمن فیڈرل آفس فار انفارمیشن سیکیورٹی کا مقصد تھنڈر برڈ میں عمل درآمد کرنا ہے، اور اس تناظر میں بوٹن پروگرام لائبریری میں بھی عمل درآمد اور اوپن پی جی پی معیار میں متعلقہ ایڈجسٹمنٹ۔ 2023 میں، خفیہ کردہ پیغام رسانی سروس سگنل نے اپنے سگنل پروٹوکول میں پی کیو ایکس ڈی ایچ، جو کہ کیبر پر مبنی پوسٹ کوانٹم خفیہ کاری الگورتھم ہے، کو نافذ کیا جو کہ وٹس ایپ اور دیگر استعمال کرتے ہیں۔ حوالہ جات بیرونی روابط اصل طریقہ بذریعہ غیر متناسب کلیدی الگورتھم جالی پر مبنی کرپٹوگرافی